Smart Wearables: japonski znanstveniki ustvarjajo "drugo kožo" na sončni pogon

Napredek v nosljivi tehniki je bil v zadnjem času precej impresiven, vendar je naprava opisana v novi Narava študija piha konkurenco iz vode. Medtem ko je Apple Watch sedaj opremljen s senzorjem EKG, ki ga je odobril FDA, in podjetja, kot je Samsung, se izognejo, da bi pametne ure izgledale kot modne izjave, pripomoček, opisan v članku, objavljen v sredo, pa sramuje. Ta naprava, ki zaznava srce, nima žic, ne potrebuje polnjenja in je tako majhna, da se lahko ovije okoli srca podgane.

Sodelavka študije Ph.D. Kenjiro Fukuda, raziskovalec na japonskem centru RIKEN za znanost o nastajajočih snoveh, lahko hitro reče, da njegova naprava predstavlja velik korak naprej za oblačila. Izgleda bolj kot pasovna pomoč kot ura, tanjši pa je od kosa kartona.

"Pričakujemo, da bo dolgoročno spremljanje srčnega utripa z minimalnim nelagodjem, ko so naprave pritrjene na človeško telo," pravi. Inverse. "Njegova prilagodljivost in majhna teža lahko zmanjšata nelagodje, ko so naprave pritrjene na človeško telo."

Naprava, s katero se lahko prilagodite

Čeprav naprava Fukuda ni močnejša od katere koli obstoječe tehnologije zaznavanja srca, rešuje eno od najbolj perečih vprašanj sledilnikov pametne ure: prilagodljivost. Človeška telesa se gibljejo nenavadno in nepredvidljivo, zato lahko naprave, ki zaznavajo srčni utrip na zapestju, včasih zmedejo nerodna gibanja.

»Take ultra tanke naprave omogočajo boljšo prilagodljivost kot običajne nosljive naprave, kot je pametna ura,« pravi. "To lahko pripelje do boljšega in stabilnejšega spremljanja kot konvencionalne naprave."

V zgodnjih testih je ekipa uspela zaviti napravo okoli srca podgane, kjer se je tesno držala sluzaste, okrogle površine. Njihovo sojenje je pokazalo, da je kljub neenakomernemu razbijanju podganega srca, naprava lahko natančno zapisala vsak srčni utrip in nato prenesla podatke na zunanjo napravo. Tudi merilec srčnega utripa visokega prsnega pasu verjetno ne bi izpolnil te naloge.

Reševanje sončnega problema

Preizkus na srcu podgane je bil neokusen, toda kjer ta naprava resnično razbije zemljo, je v načinu, kako se napaja. Ta ekipa je bila sposobna vsaditi majhne organske sončne celice na napravo, ki lahko pretvarja svetlobo v elektriko. Zamisel je bila ustvariti samozadostno nosljivo, ki ga nikoli ni treba odstraniti.

Razvijanje nosljive tehnologije na sončno energijo se je izkazalo za izziv za druge raziskovalce, pravi Fukuda, saj je težko prepričati se, da te ključne sončne celice pridobivajo pravo količino sončne svetlobe, če se oseba upogne, upogne in nenehno spreminja kot naprave v odnosu do na vir svetlobe.

Njegova naprava je to precej elegantno rešila: na delih sončnih celic, ki absorbirajo svetlobo, je ustvaril »nano-rešetno« površino. Ta mikroskopsko groba površina je pomagala ublažiti učinke čudnih, posrednih kotov na absorpcijo svetlobe v celici. Fukuda gre tako daleč, da pravi, da ta tehnika omogoča "neodvisnost kota svetlobe" v sončnih celicah.

Ideja te naprave in drugih, ki so v razvoju v laboratoriju Fukude, je ustvariti oblačila, ki delujejo bolj kot druga koža kot modne izjave. Toda medtem ko se zdi, da so dosegli napredek pri ustvarjanju brezhibnosti svojih naprav, imajo še vedno način, preden bodo njihove naprave dosegle zdravstvene standarde. Kljub temu pa Fukuda upa.

"Naše naprave ne pričakujejo natančnejšega spremljanja kot konvencionalna naprava za spremljanje EKG, ki se uporablja kot zdravniški pregled," pravi. »Če se natančnost še izboljša, se lahko uporabi tudi kot neopazni sistemi elektrokardiograma za zdravstveno in medicinsko uporabo.«